ES2264438T3 - HAEMOPHILUS INFLUENZAE EXTERNAL MEMBRANE PROTEIN AND ITS USE IN VACCINATION. - Google Patents
HAEMOPHILUS INFLUENZAE EXTERNAL MEMBRANE PROTEIN AND ITS USE IN VACCINATION.Info
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Abstract
Una proteína de la membrana externa bacteriana recombinante que comprende uno o más bucles expuestos en la superficie, que se puede obtener mediante un procedimiento en el que uno o más bucles expuestos en la superficie de una proteína de la membrana externa bacteriana nativa a partir de la cual se deriva la proteína de la membrana externa bacteriana recombinante, se han sustituido por uno o más bucles modificados que comprenden una secuencia de aminoácidos seleccionados del grupo constituido por: SEC. ID NO. 1, SEC. ID NO. 2, SEC. ID NO. 3, y SEC. ID NO. 4, o una secuencia que tiene una identidad de al menos el 75% a dicha secuencia de aminoácidos y es capaz de imitar inmunológicamente un sitio determinante antigénico correspondiente de la proteína de la membrana externa principal (MOMP) P5 de Haemophilus influenzae no tipificable, con la condición de que la proteína de la membrana externa bacteriana recombinante no sea idéntica a la secuencia de aminoácidos de la proteína de la membrana externa bacteriana nativa.A recombinant bacterial outer membrane protein comprising one or more surface exposed loops, which can be obtained by a method in which one or more loops exposed on the surface of a native bacterial outer membrane protein from the surface. which is derived from the recombinant bacterial outer membrane protein, they have been replaced by one or more modified loops comprising an amino acid sequence selected from the group consisting of: SEC. ID NO. 1, SEC. ID NO. 2, SEC. ID NO. 3, and SEC. ID NO. 4, or a sequence that has an identity of at least 75% to said amino acid sequence and is capable of immunologically mimicking a corresponding antigenic determining site of the main outer membrane protein (MOMP) P5 of nontypable Haemophilus influenzae, with the condition that the recombinant bacterial outer membrane protein is not identical to the amino acid sequence of the native bacterial outer membrane protein.
Description
Proteína de membrana externa de Haemophilus influenzae y su uso en vacunación. Haemophilus influenzae outer membrane protein and its use in vaccination.
La presente invención se refiere a proteínas quiméricas de Haemophilus influenzae recién identificadas y a polinucleótidos que codifican estas proteínas. La invención también se refiere a un procedimiento para aislar las proteínas quiméricas y a una composición de vacuna para usar en el tratamiento de infección por Haemophilus influenzae.The present invention relates to newly identified Haemophilus influenzae chimeric proteins and polynucleotides encoding these proteins. The invention also relates to a method for isolating chimeric proteins and a vaccine composition for use in the treatment of Haemophilus influenzae infection.
El Haemophilus influenzae (Hi) es un cocobacilo Gram negativo y un comensal humano estricto. Las cepas de Hi son o encapsuladas en una cápsula de polisacárido, o no encapsuladas y, por lo tanto, se clasifican en cepas tipificables (encapsuladas) y no tipificables (no encapsuladas). Haemophilus influenzae (Hi) is a Gram negative cocobacillus and a strict human eater. Hi strains are either encapsulated in a polysaccharide capsule, or not encapsulated and, therefore, are classified into typifiable (encapsulated) and non-typifiable (non-encapsulated) strains.
Las cepas patógenas encapsuladas de Hi provocan principalmente, pero no exclusivamente, enfermedades invasivas en niños menores de seis años. Por ejemplo, el Haemophilus influenzae tipo b (Hib) es una causa principal de meningitis y otras infecciones invasivas en niños. Existen vacunas efectivas contra las infecciones por Hib, y se basan en la producción de anticuerpos para la cápsula de polisacárido, y, por lo tanto, no son efectivas contra el Haemophilus influenzae no tipificable (ntHi).The encapsulated pathogenic strains of Hi cause mainly, but not exclusively, invasive diseases in children under six years. For example, Haemophilus influenzae type b (Hib) is a leading cause of meningitis and other invasive infections in children. There are effective vaccines against Hib infections, and they are based on the production of antibodies to the polysaccharide capsule, and, therefore, are not effective against untypifiable Haemophilus influenzae (ntHi).
El Haemophilus influenzae no tipificable (ntHi) representa la mayor parte de las cepas colonizadoras y, aunque casi nunca invasivas, son responsables de una proporción importante de enfermedades de la mucosa, entre las que se incluye otitis media, sinusitis, conjuntivitis crónica y exacerbación de infecciones del tracto respiratorio inferior o crónica. En la actualidad, aproximadamente el 30%, y hasta el 62% de ntHi son resistentes a la penicilina. Se calcula que lo porta aproximadamente el 44% de niños y aproximadamente el 5% de adultos, y puede persistir durante meses. Ni los mecanismos patógenos ni la respuesta inmunológica del huésped se han definido completamente para la otitis media provocada por ntHi.Nontypable Haemophilus influenzae (ntHi) accounts for the majority of colonizing strains and, although almost never invasive, are responsible for a significant proportion of mucosal diseases, including otitis media , sinusitis, chronic conjunctivitis and exacerbation of lower or chronic respiratory tract infections. Currently, approximately 30%, and up to 62% of ntHi are resistant to penicillin. It is estimated that it is carried by approximately 44% of children and approximately 5% of adults, and may persist for months. Neither the pathogenic mechanisms nor the host's immune response have been fully defined for otitis media caused by ntHi.
La otitis media es una enfermedad común en niños menores de dos años. Está definida por la presencia de fluido en el oído medio acompañada por una señal de enfermedad aguda local o sistémica. Entre las señales agudas se incluye dolor de oído, drenaje del oído, pérdida de la capacidad auditiva, mientras que entre las señales sistémicas se incluye fiebre, letargo, irritabilidad, anorexia, vómitos o diarrea. Las bacterias más predominantes que provocan la afección son Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae no tipificable (ntHi), representando el 25%-50%, y el 15%-30% de las especies cultivadas, respectivamente. Otra causa común de la enfermedad es Moraxella catarrhalis. Además, ntHi es responsable del 53% de la otitis media recurrente. Aproximadamente el 60% y el 80% de los niños tienen al menos un episodio de la enfermedad a los uno y tres años de edad respectivamente (siendo el máximo alrededor de los 10 meses). Otitis media is a common disease in children under two years. It is defined by the presence of fluid in the middle ear accompanied by a sign of acute local or systemic disease. Acute signals include ear pain, ear drainage, loss of hearing, while systemic signs include fever, lethargy, irritability, anorexia, vomiting or diarrhea. The most predominant bacteria that cause the condition are Streptococcus pneumoniae and nontypable Haemophilus influenzae (ntHi), representing 25% -50%, and 15% -30% of the cultivated species, respectively. Another common cause of the disease is Moraxella catarrhalis . In addition, ntHi is responsible for 53% of recurrent otitis media . Approximately 60% and 80% of children have at least one episode of the disease at one and three years of age respectively (the maximum being around 10 months).
Está demostrado que existe inmunidad protectora para ntHi, sin embargo, la desviación antigénica en los epitopes implicados de forma natural (proteínas de la membrana externa P2, P4, P6) desempeña una función principal en la capacidad de ntHi para eludir las defensas inmunes del huésped.It is shown that there is protective immunity for ntHi, however, antigenic deviation in epitopes naturally involved (outer membrane proteins P2, P4, P6) plays a major role in the capacity of ntHi to bypass host immune defenses.
Por tanto, existe una necesidad de vacunas efectivas adicionales contra Haemophilus influenzae, y especialmente de vacunas contra Haemophilus influenzae no tipificable que no se ve afectado por las vacunas de polisacáridos Hi actualmente disponibles.Therefore, there is a need for additional effective vaccines against Haemophilus influenzae , and especially for vaccines against nontypable Haemophilus influenzae that is not affected by currently available Hi polysaccharide vaccines.
La Proteína Principal de la Membrana Externa (MOMP) P5 es una proteína de la membrana externa modificable por calor de H. Influenzae. P5 puede desempeñar una función en la patogénesis de ntHi en forma de adhesina uniéndose a la mucina respiratoria o a células epiteliales respiratorias infectadas por RSV (Reddy y col. (1996) Infect. Immun. 64:1477-1479; Jiang y col. (1999) Infect. Immun. 65:1351-1356). Esta actividad de unión podría mediarse a través de las regiones expuestas en la superficie de la proteína. Se ha demostrado que la proteína es un antígeno protector en varios modelos.The Main Protein of the External Membrane (MOMP) P5 is a heat-modifiable outer membrane protein of H. Influenzae . P5 can play a role in the pathogenesis of ntHi in the form of adhesin by binding to respiratory mucin or respiratory epithelial cells infected with RSV (Reddy et al. (1996) Infect. Immun. 64: 1477-1479; Jiang et al. (1999 ) Infect Immun. 65: 1351-1356). This binding activity could be mediated through the regions exposed on the surface of the protein. Protein has been shown to be a protective antigen in several models.
Existen reseñas conflictivas en lo que se refiere a la estructura de esta proteína. A pesar de que se ha reseñado que la proteína adopta una estructura fímbrica constituida por hélices enrolladas ensambladas, esto se contradice con la similitud de secuencias observadas entre P5 y OmpA de E. coli, que es una proteína que forma un barril \beta de ocho hebras con cuatro bucles expuestos en la superficie (Munson y col. (1993) Infect Immun. 61:4017-4020).There are conflicting reviews regarding the structure of this protein. Although it has been reported that the protein adopts a fibric structure consisting of assembled rolled helices, this contradicts the similarity of sequences observed between P5 and OmpA of E. coli , which is a protein that forms a β? Barrel of eight strands with four loops exposed on the surface (Munson et al. (1993) Infect Immun. 61: 4017-4020).
Durante infecciones persistentes por ntHi en
pacientes con bronquitis crónica, aparecen cepas variantes de ntHi
con alteraciones en sus secuencias de OMP P5. Asimismo, los aislados
de diferentes sitios anatómicos muestran tal variabilidad. Sin
embargo, esta variabilidad se limita a 4 regiones en su mayor parte.
Estas regiones corresponden a las regiones previstas como las
expuestas en la superficie y como una consecuencia que podría estar
expuesta a la presión del sistema inmunológico. Tras la infección,
la aparición de variantes de cepas P5 podría ser un mecanismo de
escape para ntHi o podría permitir que las bacterias colonicen
diferentes sitios anatómicos (Webb y Cripps (1998) J. Med.
Microbiol. 47:1059-1067; Duim y col. (1997) Infect.
Immun. 65:1351-1356). Aun así, se ha demostrado que
los anticuerpos purificados anti P5 de los ratones eran bactericidas
para los homólogos y unas pocas cepas de ntHi heterólogas
(Quigley-Reape y col. (1995) Abstr. E70, pág. 239.
En Abstracts of the 95th ASM general meeting
1995).During persistent ntHi infections in patients with chronic bronchitis, variant strains of ntHi appear with alterations in their P5 OMP sequences. Likewise, isolates from different anatomical sites show such variability. However, this variability is limited to 4 regions for the most part. These regions correspond to the regions planned as those exposed on the surface and as a consequence that could be exposed to the pressure of the immune system. Following infection, the appearance of variants of P5 strains could be an escape mechanism for ntHi or could allow bacteria to colonize different anatomical sites (Webb and Cripps (1998) J. Med. Microbiol. 47: 1059-1067; Duim and col. (1997) Infect. Immun. 65: 1351-1356). Even so, it has been shown that the purified anti-P5 antibodies of the mice were bactericidal for homologs and a few strains of heterologous ntHi (Quigley-Reape et al. (1995) Abstr. E70, p. 239. In Abstracts of the 95th ASM general meeting
nineteen ninety five).
LB1(f) es un péptido de 19 aminoácidos derivado de la secuencia de MOMP P5 a partir de la cepa de ntHi1128 (ocupando la región Arg117 a Gly135). Se definió este péptido como el tercer bucle expuesto de P5, y como un epitope de célula B potencial, por análisis de la secuencia primaria de P5. La inmunización de animales con péptidos quiméricos de fimbrina (denominados péptidos LB1), comprendiendo: el péptido LB1(f); un enlace peptídico; y un epitope de células T, induce una respuesta inmune protectora a la MOMP P5 y reduce la colonización de ntHi en animales expuestos posteriormente a ntHi (véase el documento US 5843464).LB1 (f) is a 19 amino acid peptide derived from the MOMP P5 sequence from the strain of ntHi1128 (occupying the region Arg117 to Gly135). This peptide was defined as the third exposed loop of P5, and as a B cell epitope potential, by analysis of the primary sequence of P5. The immunization of animals with fimbrine chimeric peptides (called LB1 peptides), comprising: the LB1 peptide (f); a peptide bond; and an epitope of T cells, induces a protective immune response to MOMP P5 and reduces colonization of ntHi in animals subsequently exposed to ntHi (see US 5843464).
El problema de usar antígenos de proteína de solamente una cepa de H. Influenzae en una vacuna es que la protección conferida tiende a limitarse en gran parte a una exposición homóloga [Bakaletz y col. (1997) Vaccine 15:955-961; Haase y col. (1991) Infect. Immun. 59:1278-1284; Sirakova y col. (1994) Infect. Immun. 62:2002-2020]. La diversidad antigénica de las Proteínas de la Membrana Externa de ntHi significa que el desarrollo de una vacuna efectiva en líneas generales contra un grupo de organismos tan heterogéneo como ntHi necesitará una nueva estrategia.The problem of using protein antigens from only one strain of H. Influenzae in a vaccine is that the protection conferred tends to be limited largely to a homologous exposure [Bakaletz et al. (1997) Vaccine 15: 955-961; Haase et al. (1991) Infect. Immun 59: 1278-1284; Sirakova et al. (1994) Infect. Immun 62: 2002-2020]. The antigenic diversity of ntHi External Membrane Proteins means that the development of an effective vaccine in general against a group of organisms as heterogeneous as ntHi will need a new strategy.
El documento WO 99/64067 describe un uso más efectivo del péptido LB1(f) en forma de una vacuna contra un amplio espectro de cepas heterólogas de Haemophilus influenzae que expresan la MOMP P5 (o variantes de la proteína de origen natural). Esto implicó la identificación de los 3 grupos antigénicos de péptidos LB1(f) que definen la población de los péptidos LB1(f) presentes en proteínas hetelórogas de la MOMP P5 de ntHi. Se propusieron quimeras de estos péptidos en forma de un inmunógeno, con el fin de obtener una respuesta inmune protectora contra una gran variedad de cepas de ntHi.WO 99/64067 describes a more effective use of the LB1 (f) peptide in the form of a vaccine against a broad spectrum of heterologous strains of Haemophilus influenzae expressing MOMP P5 (or naturally occurring protein variants). This involved the identification of the 3 antigenic groups of LB1 (f) peptides that define the population of the LB1 (f) peptides present in hetologous proteins of the MOMP P5 of ntHi. Chimeras of these peptides were proposed in the form of an immunogen, in order to obtain a protective immune response against a wide variety of ntHi strains.
Un problema que existe es que para que estos péptidos funcionen de manera óptima como inmunógenos efectivos, deben estar capacitados para generar anticuerpos que reconozcan y se unan a los epitopes en su estructura nativa.A problem that exists is that for these peptides work optimally as effective immunogens, they must be trained to generate antibodies that recognize and unite the epitopes in their native structure.
Como consecuencia de esto, la presente invención se refiere a un procedimiento para aumentar la efectividad de los péptidos LB1(f) introduciéndolos en bucles expuestos en la superficie de otras proteínas de la membrana externa, o, preferiblemente, de nuevo a la propia MOMP P5, de tal forma que el sistema inmune pueda reconocer mejor los epitopes en su conformación nativa. Tales proteínas de la membrana externa recombinantes de la invención poseen una o más de las siguientes ventajas: el contexto de los epitopes LB1(f) B importantes se encuentra en un contexto favorable (con una estructura restringida) para un mejor reconocimiento inmune e inmunogenicidad; los epitopes protectores LB1(f) pueden reemplazar epitopes hipervariables, no protectores de la proteína de membrana externa para centrar la respuesta inmune a los péptidos LB1(f) protectores; la proteína de la membrana externa recombinante, modificada, ayuda a proporcionar una respuesta inmune protectora mejor frente a un amplio intervalo de cepas de ntHi.As a consequence of this, the present invention refers to a procedure to increase the effectiveness of peptides LB1 (f) introducing them in loops exposed in the surface of other outer membrane proteins, or, preferably, back to MOMP P5 itself, such that the immune system can better recognize epitopes in their native conformation. Such outer membrane proteins Recombinants of the invention possess one or more of the following advantages: the context of the important LB1 (f) B epitopes is found in a favorable context (with a restricted structure) for better immune recognition and immunogenicity; the epitopes LB1 (f) protectors can replace hypervariable epitopes, non-protective outer membrane protein to center the immune response to protective LB1 (f) peptides; the recombinant outer membrane protein, modified, helps provide a better protective immune response against a wide range of ntHi strains.
Un objeto de la presente invención es proporcionar una proteína de la membrana externa recombinante constituida por uno o más bucles expuestos en la superficie, en la que se ha sustituido uno o más bucles nativos expuestos en la superficie de la proteína (esos bucles presentes en la proteína nativa, de tipo salvaje) por uno o más bucles modificados que comprenden una secuencia de aminoácidos seleccionada de un grupo constituido por: SEQ. ID NO: 1-8 (cada uno constituido por un péptido LB1(f)), o variantes de dichas secuencias relacionadas de forma antigénica, que tienen una identidad de al menos el 75% y son capaces de imitar inmunológicamente un sitio determinante antigénico correspondiente de la MOMP P5 de ntHi.An object of the present invention is provide a recombinant outer membrane protein consisting of one or more loops exposed on the surface, in the that one or more native loops exposed in the protein surface (those loops present in the protein native, wild type) by one or more modified loops that comprise an amino acid sequence selected from a group constituted by: SEQ. ID NO: 1-8 (each constituted by a peptide LB1 (f)), or variants of said antigenically related sequences, which have a identity of at least 75% and are able to imitate immunologically a corresponding antigenic determining site of the MOMP P5 of ntHi.
Preferiblemente, la proteína de la membrana externa recombinante se deriva de una proteína de la membrana externa nativa (de tipo salvaje) que procede de Haemophilus influenzae no tipificable o Moraxella catarrhalis. Esto es ventajoso en lo que se refiere a proporcionar otros antígenos protectores contra H. Influenzae en una molécula individual, o para proporcionar una molécula individual que pueda proporcionar protección a un huésped frente a dos causas de otitis media: ntHi y Moraxella catarrhalis.Preferably, the recombinant outer membrane protein is derived from a native (wild-type) outer membrane protein that comes from non-typable Haemophilus influenzae or Moraxella catarrhalis . This is advantageous in providing other protective antigens against H. Influenzae in an individual molecule, or to provide an individual molecule that can provide protection to a host against two causes of otitis media: ntHi and Moraxella catarrhalis .
En una realización preferida, se proporciona una proteína de MOMP P5 modificada, recombinante. La ventaja de tales proteínas es que ya contienen un péptido LB1(f) en el tercer bucle, en una conformación protectora, nativa (que preferiblemente no debería cambiarse). Por supuesto, en la presente realización, en la que sólo se modifica un bucle nativo (individual) reemplazándolo con un bucle constituido por un péptido LB1(f), la invención no cubre realizaciones en las que el bucle nativo individual es el tercer bucle de la OMP nativa (que ya comprende un péptido LB1(f)).In a preferred embodiment, a MOMP P5 protein modified, recombinant. The advantage of such proteins is that they already contain an LB1 (f) peptide in the third loop, in a protective, native conformation (which preferably should not be changed). Of course, in the present embodiment, in which only modifies a native (individual) loop by replacing it with a loop consisting of a peptide LB1 (f), the invention does not cover embodiments in which the individual native loop is the third loop of the native OMP (which already comprises a peptide LB1 (f)).
Otro objeto es proporcionar polinucleótidos que codifiquen tales proteínas. La invención también se refiere a un procedimiento para aislar las proteínas, y a una composición de vacuna para usar en el tratamiento de la infección por Haemophilus influenzae, u otitis media.Another object is to provide polynucleotides that encode such proteins. The invention also relates to a method for isolating proteins, and a vaccine composition for use in the treatment of Haemophilus influenzae infection, or otitis media.
La invención se puede entender de forma más completa mediante referencia a los siguientes dibujos y descripción detallada.The invention can be understood more Complete by reference to the following drawings and description detailed.
Figura 1: La secuencia de aminoácidos de MOMP P5. Se indica una evaluación conservadora de la posición de los 4 bucles externos. El bucle 3 corresponde a un péptido LB1(f) del Grupo 2b.Figure 1: The MOMP amino acid sequence P5 A conservative evaluation of the position of the 4 is indicated external loops Loop 3 corresponds to an LB1 (f) peptide of Group 2b.
Figura 2: Modelo de topología de la parte integrada de la membrana externa de MOMP P5 procedente de una cepa de nthi 1128 (el bucle 3 corresponde a un péptido LB1(f) del Grupo 1). Al mirar de izquierda a derecha a lo largo de la superficie externa de la membrana externa, es probable que los residuos limítrofes A, F, D, G, A, G, W y C se relacionen con la membrana externa, y por tanto, las 4 secuencias de aminoácidos fuera de, pero no incluyendo, los residuos limítrofes mencionados anteriormente, son una evaluación liberal (y más precisa) de la posición de los 4 bucles externos.Figure 2: Part topology model integrated of the MOMP P5 outer membrane from a strain of nthi 1128 (loop 3 corresponds to a peptide LB1 (f) of Group 1). When looking from left to right along the outer surface of the outer membrane, it is likely that the border residues A, F, D, G, A, G, W and C relate to the outer membrane, and therefore, the 4 amino acid sequences outside of, but not including, the aforementioned border residues previously, they are a liberal (and more accurate) assessment of the position of the 4 external loops.
La proteína de la membrana externa recombinante de la invención puede obtenerse de cualquier proteína de la membrana externa bacteriana, nativa (de tipo salvaje), que tiene al menos un bucle expuesto en la superficie. Preferiblemente, dicha proteína de la membrana externa nativa debería proceder de una bacteria Gram negativa, de forma más preferible de Haemophilus influenzae (preferiblemente H. influenzae no tipificable) o Moraxella catarrhalis.The recombinant outer membrane protein of the invention can be obtained from any bacterial, native (wild-type) outer membrane protein, which has at least one surface exposed loop. Preferably, said native outer membrane protein should be derived from a Gram negative bacterium, more preferably from Haemophilus influenzae (preferably non-typable H. influenzae ) or Moraxella catarrhalis .
En Genbank, o en el documento WO 96/33276 se conocen y se describen las secuencias de ADN de varias proteínas de la membrana externa de H. influenzae, a efectos de la presente invención. La información de tales descripciones permitirá a los expertos en la técnica clonar el gen nativo a partir de ntHi. A efectos de la presente invención, las proteínas de la membrana externa nativas de ntHi preferidas son: P1 (Bolduc y col. 2000 Infect. Immun. 68:4505); P2 (Sikkema y Murphy (1992) Infect. Immun. 60:5204; Kyungcheol y Murphy (1997) Infect. Immun. 65:150; Neary y col. (1999) 99th Gen. meeting of the ASM, Poster E-10.; Duim y col. (1996) Infect. Immun. 64:4673): P4; P5 (documento WO 94/26304); D15 (documento WO 94/12641); Omp26 (documento WO 97/01638); HMW[1 & 2] (Barenkamp y Leininger (1992) Infect. Immun. 60:1302; Loosmore y col. documento WO 00/20609; Loosmore y col. documento WO 00/35477; Barenkamp documento WO9736914A); HMW[3 & 4] (Barenkamp y col. documento WO9736914-A1); HxuA (Cope y col. (1994) Mol. Microbiol. 13:863.; Hanson y col. (1992) PNAS 89:1973.); ..HgpA (Jin y col. (1996) Infect. Immnu. 64:3134; Hanson y col. (1992) Infect. Immun. 60:2257; Jin y col. (1999) Microbilogy 145:905.); TbpA (Loosmore y col. documento US 6008326; Loosmore y col. documento US 6015688); Hsf/Hia (Loosmore y col. documento WO 00/55191; Barenkamp y StGemelII (1996) Mol. Microbiol. 19: 1215.); Hap (StGeme y col. (1994) Mol. Microbiol. 14:217.); lomp1681 (documento GB 0025998.6); D15b (documento WO 00/47737); HasR (documento WO 00/50599); YadA; IgAprotease; y VirG (documento GB 0026002.6).In Genbank, or in WO 96/33276, DNA sequences of various proteins of the outer membrane of H. influenzae are known and described, for the purpose of the present invention. The information in such descriptions will allow those skilled in the art to clone the native gene from ntHi. For the purposes of the present invention, preferred ntHi native outer membrane proteins are: P1 (Bolduc et al. 2000 Infect. Immun. 68: 4505); P2 (Sikkema and Murphy (1992) Infect. Immun. 60: 5204; Kyungcheol and Murphy (1997) Infect. Immun. 65: 150; Neary et al. (1999) 99th Gen. meeting of the ASM, Poster E-10. ; Duim et al. (1996) Infect. Immun. 64: 4673): P4; P5 (WO 94/26304); D15 (WO 94/12641); Omp26 (WO 97/01638); HMW [1 & 2] (Barenkamp and Leininger (1992) Infect. Immun. 60: 1302; Loosmore et al. WO 00/20609; Loosmore et al. WO 00/35477; Barenkamp document WO9736914A); HMW [3 & 4] (Barenkamp et al. WO9736914-A1); HxuA (Cope et al. (1994) Mol. Microbiol. 13: 863 .; Hanson et al. (1992) PNAS 89: 1973.); ..HgpA (Jin et al. (1996) Infect. Immnu. 64: 3134; Hanson et al. (1992) Infect. Immun. 60: 2257; Jin et al. (1999) Microbilogy 145: 905.); TbpA (Loosmore et al. US 6008326; Loosmore et al. US 6015688); Hsf / Hia (Loosmore et al. WO 00/55191; Barenkamp and StGemelII (1996) Mol. Microbiol. 19: 1215.); Hap (StGeme et al. (1994) Mol. Microbiol. 14: 217.); lomp1681 (GB 0025998.6); D15b (WO 00/47737); HasR (WO 00/50599); YadA; IgAprotease; and VirG (GB 0026002.6).
En Genbank, o en el documento WO 00/78968 se conocen y se describen las secuencias de ADN de varias proteínas de la membrana externa de Moraxella catarrhalis, a efectos de la presente invención. La información de tales descripciones permitirá a los expertos en la técnica clonar el gen nativo a partir de Moraxella catarrhalis. A efectos de la presente invención las proteínas nativas preferidas de la membrana externa de Moraxella catarrhalis son: OmpA; OmpB1/B2 (Chen y col. documento WO 98/33814); OmpCD (Hsiao y col. (1995) Microb. Pathog. 19:215.) OmpE (Murphy y col. documento US 5948412); Omp106 (documento WO 97/41731 y documento WO 96/34960); TbpA (documento WO 97/13785 y documento WO 97/32980); LbpA (documento WO 98/55606); CopB (Helminen y col. (1993) Infect. Immun. 61:2003-2010); OmplA 1 (documento WO 00/15802); D15 (documento WO 99/63093); D15b (documento 00/52042); PilQ (documento WO 99/64448); Mip (documento WO 00/09694); HasR (documento WO 99/64602); OmpA (documento WO 00/71724); AperE (documento GB 9912038.8); OmpF (documento GB 9912674.0); OmpS (documento GB 9912705.2); HutA1/A2 (documentos GB 9912838.1 / GB 9913354.8); FHA C (documento GB 9921693.9); PorA (documento PCT/EP00/09034); CyaE (documento GB 9922829.8); UspA1 y UspA2 (documento WO 93/03761); y Omp21.In Genbank, or in WO 00/78968, the DNA sequences of several proteins of the outer membrane of Moraxella catarrhalis are known and described, for the purpose of the present invention. The information in such descriptions will allow those skilled in the art to clone the native gene from Moraxella catarrhalis . For the purposes of the present invention, the preferred native proteins of the outer membrane of Moraxella catarrhalis are: OmpA; OmpB1 / B2 (Chen et al. WO 98/33814); OmpCD (Hsiao et al. (1995) Microb. Pathog. 19: 215.) OmpE (Murphy et al. US 5948412); Omp106 (WO 97/41731 and WO 96/34960); TbpA (WO 97/13785 and WO 97/32980); LbpA (WO 98/55606); CopB (Helminen et al. (1993) Infect. Immun. 61: 2003-2010); OmplA 1 (WO 00/15802); D15 (WO 99/63093); D15b (document 00/52042); PilQ (WO 99/64448); Mip (WO 00/09694); HasR (WO 99/64602); OmpA (WO 00/71724); AperE (GB 9912038.8); OmpF (GB 9912674.0); OmpS (GB 9912705.2); HutA1 / A2 (GB 9912838.1 / GB 9913354.8); FHA C (GB 9921693.9); PorA (document PCT / EP00 / 09034); CyaE (GB 9922829.8); UspA1 and UspA2 (WO 93/03761); and Omp21.
Los expertos en la técnica están perfectamente capacitados para determinar los bucles expuestos en la superficie de proteínas de la membrana externa nativas usando modelos de metodología y topología que ya se conocen para las proteínas de la membrana externa arriba indicadas. De forma típica, los expertos en la técnica determinarían dónde se encuentran estos bucles ejecutando programas de predicción de estructura secundaria buscando hebras \beta (estructura secundaria que atraviesa la membrana externa para OMP bacterianas). Las hebras \beta de las OMP que cruzan la membrana tienden a tener una longitud de aproximadamente 10 aminoácidos, y tienden a ser anfipáticos. Normalmente se buscan parejas de hebras \beta (en total al menos 2 hebras \beta, pero algunas veces hasta 20 o así), ya que las OMP tienden a empezar y terminar en la parte interior de la membrana externa. Con frecuencia, los aminoácidos aromáticos trazan el principio y/o el final de tal hebra. Los bucles expuestos en la superficie residen entre parejas de hebras \beta. Otras indicaciones de que se ha identificado un bucle expuesto en la superficie son que: a) tienden a ser más largos que los bucles de la superficie interna de la membrana (de 5 a 30 ó más aminoácidos frente a 2-6 aminoácidos), y b) tienden a ser bastante variables cuando se compara la misma secuencia en cepas diferentes de la misma bacteria (mientras que las secuencias de las hebras \beta tienden a conservarse). Preferiblemente, los bucles expuestos en la superficie se determinan usando modelos de topología probados de forma experimental (o estructuras) de proteínas de membrana externa homólogas (con identidad de aminoácidos superior al 20, 40, 50, 60, 70, 80 ó 90%). También existen pruebas experimentales para determinar los bucles expuestos en la superficie: los bucles son los fragmentos de la proteína que activan anticuerpos en un huésped (y los anticuerpos así recogidos se pueden usar para determinar dónde se encuentran los epitopes de la superficie en la secuencia primaria de la proteína); y las áreas de la proteína susceptibles de ser procesadas por proteasas.Those skilled in the art are perfectly trained to determine loops exposed on the surface of native outer membrane proteins using models of methodology and topology that are already known for the proteins of the outer membrane indicated above. Typically, experts in the technique would determine where these loops are running secondary structure prediction programs looking for β strands (secondary structure that crosses the membrane external for bacterial OMP). The β strands of the OMP that cross the membrane tend to have a length of approximately 10 amino acids, and tend to be amphipathic. They are usually searched pairs of β strands (in total at least 2 β strands, but sometimes up to 20 or so), as the OMP tend to start and finish on the inside of the outer membrane. With frequency, aromatic amino acids trace the principle and / or the End of such a thread. Loops exposed on the surface reside between pairs of β strands. Other indications that it has been identified an exposed loop on the surface are that: a) tend to be longer than the loops of the inner surface of the membrane (5 to 30 or more amino acids versus 2-6 amino acids), and b) tend to be quite variable when compare the same sequence in different strains of the same bacteria (while the sequences of the β strands tend to be preserved) Preferably, loops exposed on the surface are determined using topology models tested in a way Experimental (or structures) of outer membrane proteins homologous (with amino acid identity greater than 20, 40, 50, 60, 70, 80 or 90%). There are also experimental tests for determine the loops exposed on the surface: the loops are the protein fragments that activate antibodies in a host (and the antibodies so collected can be used to determine where surface epitopes are found in the primary sequence of the protein); and protein areas likely to be processed by proteases.
Por ejemplo, los 4 bucles expuestos (de forma externa) en la superficie de MOMP P5 (de ntHi) se indican en las Figuras 1 (una topología conservadora para un LB1(f) del Grupo 2b de MOMP P5) y 2 (una representación más precisa de la topología de los bucles de MOMP P5 para un LB1(f) del Grupo 1 de MOMP P5), y los expertos en la técnica los pueden determinar perfectamente para otras variantes de MOMP P5. Esto se debe a que las regiones relacionadas con la membrana externa (como se muestra en la Fig. 2) se conservan muy bien entre todas las proteínas de MOMP P5. Por tanto, al mirar de izquierda a derecha a lo largo de la superficie externa de la membrana externa de la Figura 2, es probable que los residuos limítrofes A, F, D, G, A, G, W y C se relacionen con la membrana externa, y, por tanto, las 4 secuencias de aminoácidos fuera de, pero no incluyendo, los residuos limítrofes mencionados anteriormente, son una evaluación precisa de la posición de los 4 bucles externos.For example, the 4 loops exposed (so external) on the surface of MOMP P5 (of ntHi) are indicated in the Figures 1 (a conservative topology for an LB1 (f) of Group 2b of MOMP P5) and 2 (a more accurate representation of the topology of MOMP P5 loops for a LB1 (f) of Group 1 of MOMP P5), and those skilled in the art can determine them Perfectly for other variants of MOMP P5. This is because regions related to the outer membrane (as shown in Fig. 2) they are very well conserved among all the proteins of MOMP P5. Therefore, looking from left to right along the outer surface of the outer membrane of Figure 2, is it is probable that the border residues A, F, D, G, A, G, W and C are relate to the outer membrane, and therefore the 4 sequences of amino acids outside, but not including, residues boundary mentioned above, are an accurate assessment of the position of the 4 external loops.
Los péptidos de LB1(f) están constituidos por desde 13 hasta alrededor de 22 aminoácidos. Los péptidos forman 3 grupos inmunológicos principales: 1, 2 y 3 (dividiéndose el grupo 2 en dos subgrupos ligeramente diferentes: 2a y 2b). En el documento WO 99/640647 se describe un amplio conjunto de péptidos LB1(f) conocidos de los 3 grupos (y de sus variantes).LB1 (f) peptides are constituted from 13 to about 22 amino acids. Peptides form 3 main immune groups: 1, 2 and 3 (dividing the group 2 in two slightly different subgroups: 2a and 2b). At WO 99/640647 describes a broad set of peptides LB1 (f) known from the 3 groups (and their variants).
Se sustituye un bucle expuesto en la superficie (nativo) por un bucle expuesto en la superficie modificado si el bucle de la superficie de tipo salvaje se ve alterado de cualquier forma, de modo que contenga un péptido LB1(f). Por tanto, el término cubre dónde se inserta un péptido LB1(f) (o se coloca dentro de) el bucle diana en cualquier posición del bucle nativo. Preferiblemente, la inserción es en el punto central del bucle. La sustitución de un bucle puede ser un cambio completo de secuencia del bucle nativo, o un cambio parcial. Un cambio parcial puede ser de 1, 2, 3, 4, 5 ó más aminoácidos de un bucle, y es preferiblemente una secuencia continua de aminoácidos en el bucle. Preferiblemente se sustituye el bucle completo, o el bucle completo excepto 1-2 aminoácidos en cada extremo del bucle. Un bucle de X aminoácidos puede sustituirse por un péptido de X aminoácidos para el plegamiento óptimo de la proteína de la membrana externa recombinante.A surface exposed loop is replaced (native) by a loop exposed on the modified surface if the wild-type surface loop is altered from any form, so that it contains an LB1 (f) peptide. Therefore the term covers where an LB1 (f) peptide is inserted (or placed inside) the target loop at any position of the native loop. Preferably, the insertion is at the center point of the loop. The replacing a loop can be a complete sequence change of the native loop, or a partial change. A partial change can be of 1, 2, 3, 4, 5 or more amino acids of a loop, and is preferably a continuous sequence of amino acids in the loop. Preferably the complete loop is replaced, or the complete loop except 1-2 amino acids at each end of the loop. A loop of X amino acids can be substituted for an X amino acid peptide for optimal folding of the outer membrane protein recombinant
Los bucles modificados de la invención deberían
comprender un péptido LB1(f). Estos bucles se modifican en
lo que se refiere a ser un entorno no nativo en la proteína de la
membrana externa recombinante de la invención (por tanto, el bucle
modificado puede ser una secuencia de tipo salvaje del bucle 3 de
MOMP P5). Como se describe en el documento WO 99/64067, los grupos
de péptidos LB1(f) contienen una amplia variedad de
secuencias de variantes relacionadas inmunológicamente, que tienen
una identidad de al menos el 75% con el péptido representativo del
grupo mostrado en la SEQ ID NO: 1-4. Más
preferiblemente, el bucle expuesto en la superficie nativo debería
sustituirse completamente por un bucle 3 completo (preferiblemente
nativo) de MOMP P5. Es más probable que tales bucles sustituidos
adopten la conformación nativa del epitope LB1(f) del bucle 3
dentro de la proteína de la membrana externa alterada. En la SEQ ID
NO: 5-8 se muestran ejemplos de bucle 3 completo.
Los expertos en la técnica pueden determinarlos perfectamente
comparando una secuencia de MOMP P5 con el modelo de topología de
la Fig. 2. Los bucles modificados tienen una longitud
preferiblemente de 13-75 aminoácidos, más
preferiblemente de 15-50, todavía más
preferiblemente de 20-40, y más preferiblemente una
longitud de alrededor de 30 aminoáci-
dos.The modified loops of the invention should comprise an LB1 (f) peptide. These loops are modified in terms of being a non-native environment in the recombinant outer membrane protein of the invention (therefore, the modified loop may be a wild-type sequence of loop 3 of MOMP P5). As described in WO 99/64067, the LB1 (f) peptide groups contain a wide variety of sequences of immunologically related variants, which have an identity of at least 75% with the representative peptide of the group shown in SEQ ID NO: 1-4. More preferably, the loop exposed on the native surface should be completely replaced by a complete (preferably native) loop 3 of MOMP P5. It is more likely that such substituted loops adopt the native conformation of the LB1 (f) epitope of loop 3 within the altered outer membrane protein. SEQ ID NO: 5-8 shows examples of full loop 3. Those skilled in the art can determine them perfectly by comparing a sequence of MOMP P5 with the topology model of Fig. 2. The modified loops are preferably 13-75 amino acids in length, more preferably 15-50, still more preferably 20 -40, and more preferably a length of about 30 amino acids
two.
Los péptidos de LB1(f) se refieren a los péptidos representativos de los Grupos 1, 2a, 2b y 3 (SEQ ID NO: 1, 2, 4 y 3 respectivamente, comprendidos dentro de las secuencias del bucle 3 completo de la SEQ ID NO: 5, 6, 8 y 7 respectivamente), y a variantes relacionadas antigénicamente de estos péptidos (o secuencias del bucle 3 completo). Las "variantes relacionadas antigénicamente" pueden ser variantes naturales (como ilustran los péptidos descritos en el documento WO 99/64067) o variantes modificadas artificialmente que imitan inmunológicamente el sitio determinante antigénico del LB1(f) de la proteína MOMP P5. Las variantes relacionadas antigénicamente de los péptidos deberían tener una identidad de secuencia de aminoácidos de al menos el 75% a uno de los péptidos dispuestos en la SEQ ID NO: 1-8 (y más preferiblemente al menos el 85%, y más preferiblemente una identidad de al menos el 95%), mientras que todavía es capaz de imitar inmunológicamente el sitio determinante antigénico correspondiente de la MOMP P5 de Haemophilus influenzae no tipificable. Para la presente invención, "imitar inmunológicamente el sitio determinante antigénico correspondiente de la MOMP P5 de ntHi" se define como un péptido (variante) (o bucle 3 completo) insertado o sustituido en un bucle de una proteína de la membrana externa que es capaz de inducir anticuerpos que reconoce específicamente una de las secuencias de LB1(f) de tipo salvaje (enumeradas en las tablas 2, 3 y 4 del documento WO 99/64067) en el contexto de su entorno natural dentro de la MOMP P5 Y/O se define como un péptido (variante) (o bucle 3 completo) insertado o sustituido en un bucle de una proteína de la membrana externa que es capaz de ser reconocido por el mismo anticuerpo inmunoespecífico que reconoce una de las secuencias de LB1(f) de tipo salvaje (enumeradas en las tablas 2, 3 y 4 del documento WO 99/64067) en su contexto natural dentro de la proteína MOMP-P5. Preferiblemente, la prueba de reconocimiento usada arriba es que una secuencia (de tipo salvaje o variante) tiene más del 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% de la avidez de la otra secuencia (de tipo salvaje o variante, respectivamente) en un ensayo ELISA usando los anticuerpos como se describe anteriormente. Más preferiblemente, la secuencia variante es aproximadamente equivalente a la secuencia de tipo salvaje en lo que se refiere a ser capaz de proteger un huésped contra H. influenzae no tipificable.LB1 (f) peptides refer to representative peptides of Groups 1, 2a, 2b and 3 (SEQ ID NO: 1, 2, 4 and 3 respectively, comprised within the complete loop 3 sequences of SEQ ID NO: 5, 6, 8 and 7 respectively), and antigenically related variants of these peptides (or complete loop 3 sequences). The "antigenically related variants" may be natural variants (as illustrated by the peptides described in WO 99/64067) or artificially modified variants that immunologically mimic the LB1 (f) antigenic determinant site of the MOMP P5 protein. The antigenically related variants of the peptides should have an amino acid sequence identity of at least 75% to one of the peptides provided in SEQ ID NO: 1-8 (and more preferably at least 85%, and more preferably a identity of at least 95%), while still being able to immunologically mimic the corresponding antigenic determinant site of MOMP P5 of untypifiable Haemophilus influenzae . For the present invention, "immunologically mimicking the corresponding antigenic determinant site of the MOMP P5 of ntHi" is defined as a peptide (variant) (or complete loop 3) inserted or substituted in a loop of an outer membrane protein that is capable of inducing antibodies that specifically recognizes one of the wild-type LB1 (f) sequences (listed in Tables 2, 3 and 4 of WO 99/64067) in the context of their natural environment within the MOMP P5 Y / O it is defined as a peptide (variant) (or complete loop 3) inserted or substituted in a loop of an outer membrane protein that is capable of being recognized by the same immunospecific antibody that recognizes one of the sequences of LB1 (f) of wild type (listed in tables 2, 3 and 4 of WO 99/64067) in their natural context within the MOMP-P5 protein. Preferably, the recognition test used above is that a sequence (wild type or variant) has more than 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% of the avidity of the other sequence (wild type or variant, respectively) in an ELISA assay using the antibodies as described above. More preferably, the variant sequence is approximately equivalent to the wild-type sequence in terms of being able to protect a host against untypifiable H. influenzae .
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Se puede haber añadido, insertado, sustituido o eliminado aminoácidos en las variantes relacionadas antigénicamente. Las variantes preferidas son aquellas que difieren de los referentes por sustituciones conservadoras de aminoácidos (preferiblemente individuales).It may have been added, inserted, replaced or Amino acids removed in antigenically related variants. Preferred variants are those that differ from those references for conservative amino acid substitutions (preferably individual).
Los expertos en la técnica pueden conseguir tales inserciones de péptidos y sustituciones usando técnicas de biología molecular convencionales y bien conocidas (véase, por ejemplo, el manual convencional de Sambrook y col. Molecular Cloning a Laboratory Manual (1989) Cold Spring Harbour Laboratory Press). En particular, conociendo la secuencia de ADN de la diana de la proteína de la membrana externa nativa, los cebadores pueden estar sencillamente diseñados para sustituir una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia de bucle nativo por una secuencia de nucleótidos que codifica una secuencia de bucle modificado por PCR.Those skilled in the art can achieve such peptide insertions and substitutions using conventional and well-known molecular biology techniques (see, for example, the conventional Sambrook et al. Molecular Cloning a Laboratory Manual (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press) . In particular, knowing the DNA sequence of the target of the native outer membrane protein, primers may simply be designed to replace a nucleotide sequence encoding a native loop sequence with a nucleotide sequence encoding a loop sequence. modified by PCR.
En una realización preferida, la diana de la
proteína de la membrana externa nativa es la propia MOMP P5. En la
Fig. 2 pueden observarse las secuencias de los bucles 1, 2, 3 y 4.
Sorprendentemente, las proteínas de MOMP P5 modificadas de la
invención tienen una o más de las siguientes ventajas: los péptidos
LB1(f) están situados en una posición más favorable para
asumir una conformación natural para una respuesta inmune óptima
efectiva frente al péptido en su entorno natural; se pueden eliminar
las estructuras no protectoras de bucles, altamente variables, (en
bucles 1, 2 y 4) para centrar la respuesta inmune fuera de estos
epitopes; se puede hacer una molécula de MOMP P5 inmunogénica,
individual, que pueda proporcionar un huésped con inmunidad
protectora frente a un amplio intervalo de cepas de ntHi; la
agrupación de péptidos de LB1(f) en los diferentes bucles de
una molécula individual proporciona una mejora sinérgica de la
respuesta inmune de un huésped frente a un amplio intervalo de
cepas de
ntHi.In a preferred embodiment, the native outer membrane protein target is MOMP P5 itself. In Fig. 2 the sequences of loops 1, 2, 3 and 4 can be observed. Surprisingly, the modified MOMP P5 proteins of the invention have one or more of the following advantages: the LB1 (f) peptides are located in a most favorable position to assume a natural conformation for an effective optimal immune response against the peptide in its natural environment; non-protective, highly variable loop structures (in loops 1, 2 and 4) can be eliminated to center the immune response outside these epitopes; an individual immunogenic MOMP P5 molecule can be made that can provide a host with protective immunity against a wide range of ntHi strains; The grouping of LB1 (f) peptides into the different loops of an individual molecule provides a synergistic improvement of a host's immune response against a wide range of strains of
ntHi.
Preferiblemente, el tercer bucle de la proteína permanece intacto. Esto es ventajoso debido a que este bucle ya lleva un péptido de LB1(f) en una conformación nativa.Preferably, the third protein loop remains intact This is advantageous because this loop is already carries a peptide of LB1 (f) in a native conformation.
Preferiblemente, en la proteína de la MOMP P5 modificada se pueden haber sustituido uno o más (preferiblemente todos) los bucles 1, 2 y 4 por un bucle modificado que comprende un péptido LB1(f) diferente del Grupo 1, 2a, 2b o 3 (en cualquier orden), que también es de un Grupo diferente al péptido LB1(f) retenido en el bucle 3. Por ejemplo, si el péptido del bucle 3 es del grupo 3, los bucles nativos 1, 2 y 4 pueden sustituirse por un bucle modificado que comprende un péptido del Grupo 1, 2a y 2b, respectivamente (o de hecho en cualquier orden), o sus variantes relacionadas antigénicamente. Preferiblemente, se seleccionan los péptidos LB1(f) del grupo SEQ ID NO: 1-4 (que contiene un representante de cada grupo de péptidos). Si se sustituye un bucle nativo completo por una secuencia del bucle 3 completo, preferiblemente se seleccionan las secuencias de bucle 3 del grupo SEQ ID NO: 5-8 (que contiene un representante de cada grupo de LB1(f)).Preferably, in the MOMP P5 protein modified one or more may have been substituted (preferably all) loops 1, 2 and 4 for a modified loop comprising a LB1 (f) peptide different from Group 1, 2a, 2b or 3 (in any order), which is also from a group other than the peptide LB1 (f) retained in loop 3. For example, if the peptide of loop 3 is from group 3, native loops 1, 2 and 4 can replaced by a modified loop comprising a peptide of the Group 1, 2a and 2b, respectively (or in fact in any order), or its antigenically related variants. Preferably, it select the LB1 (f) peptides from the group SEQ ID NO: 1-4 (which contains a representative from each group of peptides) If a complete native loop is replaced by a complete loop sequence 3, preferably the loop sequences 3 of the group SEQ ID NO: 5-8 (which It contains a representative from each group of LB1 (f)).
De forma alternativa, en la proteína de la MOMP P5 modificada se han sustituido uno o más (preferiblemente ambos) de los bucles 1 y 2 respectivamente por un bucle modificado que comprende un péptido LB1(f) diferente del Grupo 1, 2a, 2b o 3 (en cualquier orden), que también es de un Grupo diferente al péptido LB1(f) retenido en el bucle 3, y se sustituye el bucle 4 por un bucle modificado que comprende otro epitope protector de H. Influenzae. Dicho otro epitope es preferiblemente el péptido del bucle 5 ó 6 de la MOMP P2 de ntHi. Preferiblemente, se sustituye el bucle 4 completo por un bucle modificado que es la secuencia del péptido de la MOMP P2 del bucle 5 ó 6 completo (en la técnica se conocen modelos de topología para MOMP P2 que definen claramente las regiones del bucle: Kyungcheol y Murphy (1997) Infect. Inmun. 65:150, Neary y col. (1999) 99th Gen. meeting of the ASM, Poster E-10.; Duim y col. (1996) Infect. Inmun. 64:4673). Preferiblemente, se seleccionan los péptidos LB1(f) del grupo SEQ ID NO: 1-4. Si se sustituye un bucle nativo completo por una secuencia de bucle 3 completo, preferiblemente se seleccionan las secuencias de bucle 3 del grupo SEQ ID NO: 5-8 (que contiene un representante de cada grupo de LB1(f)).Alternatively, in the modified MOMP P5 protein one or more (preferably both) of loops 1 and 2 respectively have been replaced by a modified loop comprising an LB1 (f) peptide other than Group 1, 2a, 2b or 3 (in any order), which is also from a Group other than the LB1 (f) peptide retained in loop 3, and loop 4 is replaced by a modified loop comprising another protective epitope of H. Influenzae . Said other epitope is preferably the 5 or 6 loop peptide of the MOMP P2 of ntHi. Preferably, the complete loop 4 is replaced by a modified loop which is the sequence of the MOMP P2 peptide of the complete loop 5 or 6 (topology models for MOMP P2 are known in the art that clearly define the regions of the loop: Kyungcheol and Murphy (1997) Infect. Immun. 65: 150, Neary et al. (1999) 99th Gen. meeting of the ASM, Poster E-10 .; Duim et al. (1996) Infect. Immun. 64: 4673). Preferably, the LB1 (f) peptides are selected from the group SEQ ID NO: 1-4. If a complete native loop is replaced by a complete loop sequence 3, preferably the loop sequences 3 of the group SEQ ID NO: 5-8 (containing a representative of each group of LB1 (f)) are selected.
Además, los truncamientos de las proteínas de la MOMP P5 de la invención, que tienen todas 4 regiones de bucles todavía intactas, también se consideran proteínas de la invención.In addition, the truncation of the proteins of the MOMP P5 of the invention, which have all 4 regions of loops still intact, they are also considered proteins of the invention.
Otro aspecto de la invención es una molécula de ADN o ARN que codifica una proteína de la membrana externa recombinante de la invención. Para establecer esto, la degeneración del uso del codón es relevante. Preferiblemente, para que los codones bien conocidos sean óptimos para la expresión, deberían usarse huéspedes en diferentes expresiones. Preferiblemente, los nucleótidos que codifican péptidos LB1(f) tienen la misma secuencia que las secuencias de tipo salvaje dispuestas en las Tablas 6-8 del documento WO 99/64067.Another aspect of the invention is a molecule of DNA or RNA that encodes an outer membrane protein recombinant of the invention. To establish this, degeneration Codon usage is relevant. Preferably, so that well-known codons are optimal for expression, they should use guests in different expressions. Preferably, the nucleotides encoding LB1 (f) peptides have the same sequence that the wild type sequences arranged in the Tables 6-8 of WO 99/64067.
La invención también proporciona polinucleótidos que son complementarios a los polinucleótidos arriba descritos.The invention also provides polynucleotides. which are complementary to the polynucleotides described above.
Cuando los polinucleótidos de la invención se usan para la producción recombinante de polipéptidos de la presente invención, el polinucleótido puede incluir la secuencia codificadora para el polipéptido maduro, por sí mismo; o la secuencia codificadora para el polipéptido maduro en fase de lectura con otras secuencias codificadoras, tales como aquellas que codifican una secuencia guía o secretora, una secuencia de pre-, o pro- o prepro- proteína, u otros fragmentos de péptidos de fusión. Por ejemplo, se puede codificar una secuencia de marca que facilita la purificación del polipéptido condensado. En ciertas realizaciones preferidas de este aspecto de la invención, la secuencia con marca es un péptido hexa histidina, como se dispone en el vector pQE (Qiagen , Inc) y descrita en Gentz y col., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 821-824 o es una marca de HA, o es glutation - S-transferasa. El polinucleótido también puede contener secuencias 5' y 3' no codificadoras, tales como las secuencias transcritas pero no traducidas, señales de ayuste y poliadenilación, sitios de unión a ribosomas y secuencias que estabilizan ARNm.When the polynucleotides of the invention are used for recombinant production of polypeptides of the present invention, the polynucleotide may include the coding sequence for the mature polypeptide, by itself; or the coding sequence for the mature polypeptide in reading phase with other coding sequences, such as those encoding a guide or secretory sequence, a pre-, or pro-preproprotein sequence, or other fragments of fusion peptides. For example, a tag sequence that facilitates purification of the condensed polypeptide can be encoded. In certain preferred embodiments of this aspect of the invention, the tagged sequence is a hexa histidine peptide, as provided in the pQE vector (Qiagen, Inc) and described in Gentz et al., Proc. Natl Acad. Sci . USA 86: 821-824 or is a brand of HA, or is glutathione - S-transferase. The polynucleotide may also contain 5 'and 3' non-coding sequences, such as transcribed but not translated sequences, splicing and polyadenylation signals, ribosome binding sites and sequences that stabilize mRNA.
Todavía otros aspectos de la invención son un vector de expresión que comprende la molécula de ADN o ARN de la invención, en la que dicho vector de expresión es capaz de expresar una proteína de la membrana externa recombinante de la invención cuando está presente en una célula huésped compatible, y una célula huésped que comprende este vector de expresión.Still other aspects of the invention are a expression vector comprising the DNA or RNA molecule of the invention, wherein said expression vector is capable of expressing a recombinant outer membrane protein of the invention when present in a compatible host cell, and a cell host comprising this expression vector.
Una realización alternativa es un huésped recombinante que contiene la molécula de ADN o ARN de la invención dentro de su cromosoma (que puede integrarse perfectamente a través de técnicas bien conocidas, tales como recombinación homóloga usando una secuencia de nucleótidos conocida en el genoma), en la que dicha molécula se encuentra en un contexto adecuado para expresar una proteína de la membrana externa recombinante de la invención.An alternative embodiment is a guest recombinant containing the DNA or RNA molecule of the invention inside your chromosome (which can be perfectly integrated through of well known techniques, such as homologous recombination using a nucleotide sequence known in the genome), in the that said molecule is in a context suitable for express a recombinant outer membrane protein from the invention.
Para la producción recombinante, las células huésped se pueden modificar por ingeniería genética para incorporar sistemas de expresión o porciones de los mismos para polinucleótidos de la presente invención. La introducción de polinucleótidos en células huésped se puede efectuar mediante procedimientos descritos en muchos manuales de laboratorio convencionales, tales como Davis, y col., BASIC METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY, (1986) y Sambrook, y col., MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL, 2ª edición, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N. Y. (1989), tal como, transfección por fosfato cálcico, transfección mediada por DEAE-dextrano, transvección, microinyección, transfección mediada por lípidos catiónicos, electroporación, transducción, carga por legrado, introducción balística o infección.For recombinant production, host cells can be engineered to incorporate expression systems or portions thereof for polynucleotides of the present invention. The introduction of polynucleotides into host cells can be accomplished by procedures described in many conventional laboratory manuals, such as Davis, et al., BASIC METHODS IN MOLECULAR BIOLOGY , (1986) and Sambrook, et al., MOLECULAR CLONING: A LABORATORY MANUAL , 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY (1989), such as calcium phosphate transfection, DEAE-dextran-mediated transfection, transvection, microinjection, cationic lipid-mediated transfection, electroporation, transduction, charge by curettage, ballistic introduction or infection.
Los ejemplos representativos de huéspedes apropiados incluyen células bacterianas, tales como células de meningococos, estreptococos, estafilococos, E. coli, estreptomices y Bacillus subtilis; células fúngicas, tales como células de levadura y Aspergillus; células de insecto tales como células de Drosophila S2 y Spodoptera Sf9; células de animales tales como CHO, COS, HeLa, C127, 3T3, BHK, HEK 293 y células de melanoma de Bowes; y células de plantas. Preferiblemente, el huésped es ntHi o Moraxella catarrhalis cuando la molécula de ADN de la invención se integra en el genoma de la célula huésped.Representative examples of appropriate hosts include bacterial cells, such as meningococcal, streptococcus, staphylococcus, E. coli, streptomyx and Bacillus subtilis cells; fungal cells, such as yeast cells and Aspergillus; insect cells such as Drosophila S2 and Spodoptera Sf9 cells ; animal cells such as CHO, COS, HeLa, C127, 3T3, BHK, HEK 293 and Bowes melanoma cells; and plant cells. Preferably, the host is ntHi or Moraxella catarrhalis when the DNA molecule of the invention is integrated into the genome of the host cell.
Se puede usar una gran variedad de sistemas de expresión. Tales sistemas incluyen, entre otros, sistemas derivados de cromosomas, episomas y de virus, por ejemplo, vectores derivados de plásmidos bacterianos, de bacteriófagos, de transposones, de episomas de levaduras, de elementos de inserción, de elementos cromosómicos de levaduras, de virus tales como baculovirus, virus papova, tales como SV40, virus vaccinia, adenovirus, virus de la viruela aviar, virus de pseudorrabia y retrovirus, y vectores derivados de combinaciones de los mismos, tales como los derivados elementos genéticos de plásmidos y bacteriófagos, tales como cósmidos y fagémidos. Los sistemas de expresión pueden contener regiones de control que regulan así como generan expresión. Por lo general, se puede usar cualquier sistema o vector adecuado para mantener, propagar o expresar polinucleótidos para producir un polipéptido en un huésped. La secuencia de nucleótidos apropiada se puede insertar en un sistema de expresión mediante cualquiera de una diversidad de técnicas bien conocidas y rutinarias, tales como, por ejemplo, las expuestas en Sambrook y col., MOLECULAR CLONING, A LABORATORY MANUAL, (anteriormente).A wide variety of expression systems can be used. Such systems include, among others, systems derived from chromosomes, episomes and viruses, for example, vectors derived from bacterial plasmids, bacteriophages, transposons, yeast episomes, insertion elements, yeast chromosomal elements, viruses such as baculovirus, papova virus, such as SV40, vaccinia virus, adenovirus, avian smallpox virus, pseudorrabia virus and retrovirus, and vectors derived from combinations thereof, such as the derived plasmid and bacteriophage genetic elements, such as Cosmids and phagemids. Expression systems may contain control regions that regulate as well as generate expression. Generally, any suitable system or vector can be used to maintain, propagate or express polynucleotides to produce a polypeptide in a host. The appropriate nucleotide sequence can be inserted into an expression system by any of a variety of well known and routine techniques, such as, for example, those set forth in Sambrook et al., MOLECULAR CLONING, A MANUAL LABORATORY , (above).
Todavía otro aspecto de la invención es un procedimiento para producir una proteína de la membrana externa recombinante de la invención, que comprende el cultivo de la célula huésped (que contienen la molécula de ADN de la invención dentro de un vector de expresión, o integrado en su cromosoma) en condiciones suficientes para la producción de dicha proteína, y la recuperación de la proteína de la membrana externa recombinante. La proteína puede recuperarse en forma de un producto purificado. La proteína también puede recuperarse dentro de una preparación en ampolla (vesícula de la membrana externa) que puede generarse a partir de la célula huésped (particularmente cuando existe una bacteria Gram negativa, preferiblemente ntHi o M. catarrhalis) usando técnicas conocidas. La proteína puede recuperarse dentro de una preparación fantasma (membrana externa) que se puede generar a partir de la célula huésped (en particular, cuando existe una bacteria Gram negativa, preferiblemente ntHi) usando técnicas conocidas (véase documento WO 92/01791). Por último, la proteína puede recuperarse dentro de una preparación de células enteras muertas, vivas o con vida atenuada a partir de la bacteria huésped.Yet another aspect of the invention is a process for producing a recombinant outer membrane protein of the invention, which comprises culturing the host cell (containing the DNA molecule of the invention within an expression vector, or integrated into its chromosome) under conditions sufficient for the production of said protein, and the recovery of the recombinant outer membrane protein. The protein can be recovered in the form of a purified product. The protein can also be recovered within a blister preparation (outer membrane vesicle) that can be generated from the host cell (particularly when there is a Gram negative bacterium, preferably ntHi or M. catarrhalis ) using known techniques. The protein can be recovered within a phantom preparation (outer membrane) that can be generated from the host cell (in particular, when there is a Gram negative bacterium, preferably ntHi) using known techniques (see WO 92/01791). Finally, the protein can be recovered within a preparation of whole dead, living or attenuated whole cells from the host bacteria.
Existe dentro del conocimiento común general de los expertos en la técnica cómo aislar vesículas o fantasmas de la membrana externa a partir de un huésped que contendría la proteína de la invención. La ventaja de tales técnicas es que la proteína de la membrana externa recombinante de la invención permanece adecuadamente plegada dentro de las vesículas y así presenta su conformación nativa al sistema inmune si se usa como inmunógeno.It exists within the general common knowledge of those skilled in the art how to isolate vesicles or ghosts from the outer membrane from a host that would contain the protein of the invention. The advantage of such techniques is that the protein of the recombinant outer membrane of the invention remains properly folded inside the vesicles and thus presents its native conformation to the immune system if used as an immunogen.
Las proteínas de la invención pueden recuperarse y purificarse a partir de cultivos de células recombinantes a través de procedimientos bien conocidos, entre los que se incluye precipitación por sulfato amónico o etanol, extracción con ácido, cromatografía de intercambio aniónica o catiónica, cromatografía sobre fosfocelulosa, cromatografía de interacción hidrófoba, cromatografía de afinidad, cromatografía sobre hidroxilapatita y cromatografía de lecitina. Las técnicas bien conocidas para replegar proteínas se pueden emplear para regenerar la conformación activa cuando se desnaturaliza el polipéptido durante el aislamiento y/o purificación.The proteins of the invention can be recovered. and purified from recombinant cell cultures to through well-known procedures, including precipitation by ammonium sulfate or ethanol, acid extraction, anionic or cation exchange chromatography, chromatography on phosphocellulose, hydrophobic interaction chromatography, affinity chromatography, hydroxylapatite chromatography and lecithin chromatography Well-known techniques to replicate proteins can be used to regenerate active conformation when the polypeptide is denatured during isolation and / or purification.
A pesar de que la secuencia de genes del polipéptido LB1(f) quimérico en el vector se puede marcar con una secuencia con marca de Histidina que ayuda a la purificación del polipéptido, no es un elemento esencial para la invención, ya que los polipéptidos todavía pueden purificarse sin la marca de Histidina a través de una de las técnicas mencionadas anteriormente.Although the gene sequence of the chimeric LB1 (f) polypeptide in the vector can be labeled with a Histidine branded sequence that helps purification of the polypeptide, it is not an essential element for the invention, since that polypeptides can still be purified without the mark of Histidine through one of the mentioned techniques previously.
Otro aspecto de la invención es una composición de vacuna (o una composición inmunogénica) que comprende una cantidad inmunogénica (preferiblemente una cantidad efectiva o protectora) de la proteína de membrana externa recombinante de la invención (o aislada o purificada, o presente en una preparación de vesícula de la membrana externa, fantasma o células enteras muertas, vivas o con vida atenuada) en un excipiente farmacéuticamente aceptable, y un adyuvante opcional. En este contexto, la cantidad inmunogénica se define como una cantidad suficiente de proteína para provocar una respuesta de anticuerpos en una vacuna huésped.Another aspect of the invention is a composition. of vaccine (or an immunogenic composition) comprising a immunogenic amount (preferably an effective amount or protective) of the recombinant outer membrane protein of the invention (or isolated or purified, or present in a preparation of vesicle of the outer membrane, ghost or whole cells dead, alive or with attenuated life) in an excipient pharmaceutically acceptable, and an optional adjuvant. In this context, the immunogenic amount is defined as an amount enough of protein to elicit an antibody response in a host vaccine
Otros aspectos de la invención son todavía: el uso de una cantidad inmunogénica de proteína de la membrana externa recombinante de la invención en un excipiente farmacéuticamente aceptable, y un adyuvante opcional, para prevenir o tratar la enfermedad de Haemophilus influenzae (preferiblemente otitis media, sinusitis, conjuntivitis o infección del tracto respiratorio inferior); un procedimiento para inducir una respuesta inmune en un mamífero susceptible a la infección por Haemophilus influenzae que comprende la administración de una cantidad efectiva de la vacuna arriba mencionada al mamífero (siendo una cantidad efectiva una cantidad capaz de proteger un huésped [como por ejemplo, chinchilla] hasta cierto punto contra una infección por ntHi); y un procedimiento para prevenir la infección por Haemophilus influenzae que comprende la administración de una cantidad efectiva de la vacuna de la invención a un mamífero.Other aspects of the invention are still: the use of an immunogenic amount of recombinant outer membrane protein of the invention in a pharmaceutically acceptable excipient, and an optional adjuvant, to prevent or treat Haemophilus influenzae disease (preferably otitis media , sinusitis , conjunctivitis or lower respiratory tract infection); a method for inducing an immune response in a mammal susceptible to Haemophilus influenzae infection which comprises administering an effective amount of the above-mentioned vaccine to the mammal (an amount being effective capable of protecting a host [such as chinchilla ] to some extent against a ntHi infection); and a method for preventing Haemophilus influenzae infection comprising administering an effective amount of the vaccine of the invention to a mammal.
Las vacunas de la invención son capaces de provocar una respuesta inmune de protección cruzada frente a una gran variedad de cepas de ntHi (particularmente cuando se integran uno o más bucles modificados en una proteína de la membrana externa de ntHi).The vaccines of the invention are capable of provoke a cross-protection immune response against a large variety of ntHi strains (particularly when integrated one or more modified loops in an outer membrane protein from ntHi).
Una vacuna preferida de la invención comprende una proteína de la membrana externa de M. catarrhalis modificada, que comprende una o más regiones modificadas de bucles, ya que tales preparaciones pueden proteger un huésped de forma más efectiva contra otitis media mediante inmunización con una molécula individual.A preferred vaccine of the invention comprises a modified M. catarrhalis outer membrane protein, comprising one or more modified regions of loops, since such preparations can protect a host more effectively against otitis media by immunization with an individual molecule. .
Por lo general, la preparación de vacunas se describe en Vaccine Design (The subunit and adjuvant approach (editores Powell M.F. & Newman M.J.). (1995) Plenum Press New York).In general, vaccine preparation is described in Vaccine Design (The subunit and adjuvant approach (publishers Powell MF & Newman MJ). (1995) Plenum Press New York).
De forma adicional, las proteínas de la presente invención están preferiblemente adyuvantadas en la formulación de vacunas de la invención. Los adyuvantes adecuados incluyen sal de aluminio tal como gel de hidróxido de aluminio (alumbre) o fosfato de aluminio, pero también pueden ser una sal de calcio, hierro o cinc, o pueden ser una suspensión insoluble de tirosina acilada, o azúcares acilados, polisacáridos derivatizados catiónica o aniónicamente, o polifosfacenos. Otros adyuvantes conocidos incluyen oligonucleótidos que contienen CpG. Los oligonucleótidos se caracterizan por que el dinucleótido CpG es no metilado. Tales oligonucleótidos son bien conocidos y se describen en, por ejemplo, el documento WO 96/02555.Additionally, the proteins of the present invention are preferably adjuvant in the formulation of vaccines of the invention. Suitable adjuvants include salt of aluminum such as aluminum hydroxide gel (alum) or phosphate of aluminum, but they can also be a salt of calcium, iron or zinc, or they can be an insoluble suspension of acylated tyrosine, or acylated sugars, cationic derivatized polysaccharides or anionically, or polyphosphazenes. Other known adjuvants include oligonucleotides containing CpG. Oligonucleotides are characterized in that the CpG dinucleotide is unmethylated. Such oligonucleotides are well known and are described in, for example, WO 96/02555.
Otros adyuvantes preferidos son aquellos que inducen una respuesta inmune, preferiblemente del tipo TH1. Los niveles elevados de citoquinas de tipo Th1 tienden a favorecer la inducción de respuestas inmunes mediadas por células al antígeno proporcionado, mientras que los niveles elevados de citoquinas de tipo Th2 tienden a favorecer la inducción de respuestas inmunes humorales al antígeno. Los sistemas adyuvantes apropiados incluyen, por ejemplo, monofosforil lípido A, preferiblemente monofosforil lípido A 3 des-O-acilado (3D-MPL), o una combinación de 3D-MPL junto con una sal de aluminio. Los oligonucleótidos de CpG también inducen preferiblemente una respuesta TH1. Un sistema potenciado implica la combinación de un monofosforil lípido A y un derivado de saponina, especialmente la combinación de QS21 y 3D- MPL, como se describe en el documento WO 94/00153, o una composición menos reactogénica, en la que QS21 se inactiva con colesterol, como se describe en el documento WO 96/33739. En el documento WO 95/17210 se describe una formulación de adyuvante particularmente potente que implica QS21 3D-MPL y tocoferol en una emulsión de aceite en agua, y es una formulación preferida.Other preferred adjuvants are those that induce an immune response, preferably of the TH1 type. The high levels of cytokines of type Th1 tend to favor induction of cell-mediated immune responses to the antigen provided while elevated cytokine levels of Th2 type tend to favor the induction of immune responses humoral to the antigen. Appropriate adjuvant systems include, for example, monophosphoryl lipid A, preferably monophosphoryl lipid A 3 de-O-acylated (3D-MPL), or a combination of 3D-MPL together with an aluminum salt. The CpG oligonucleotides also preferably induce a TH1 response. An enhanced system involves the combination of a monophosphoryl lipid A and a saponin derivative, especially the combination of QS21 and 3D-MPL, as described in WO 94/00153, or a less reagenic composition, in which QS21 is inactive with cholesterol, as described in WO 96/33739. In WO 95/17210 a formulation of particularly potent adjuvant that involves QS21 3D-MPL and tocopherol in an oil emulsion in water, and is a preferred formulation.
La composición de vacuna de la invención se administra preferiblemente por vía oral, intranasal o parenteral (incluyendo inyección subcutánea, intramuscular, intravenosa, intradérmica, transdérmica). Las formulaciones adecuadas para administración parenteral incluyen soluciones de inyecciones estériles acuosas y no acuosas que pueden contener antioxidantes, tampones, compuestos bacteriostáticos y solutos que hacen la formulación isotónica con la sangre del receptor; y suspensiones estériles acuosas y no acuosas que pueden incluir agentes de suspensión o agentes espesantes. Las formulaciones se pueden presentar en recipientes de dosificación unitaria o de dosificación múltiple, por ejemplo, ampollas y viales selladas y se pueden almacenar en una condición de secado por congelación que solamente requiere la adición del vehículo líquido estéril inmediatamente antes de uso. La formulación de vacuna también puede incluir adyuvantes como los descritos anteriormente. La dosis dependerá de la actividad específica de la vacuna y puede determinarse perfectamente mediante experimentación de rutina. Debería ser una cantidad que induzca una respuesta inmunoprotectora sin efectos secundarios adversos y significativos en vacunas típicas (típicamente 1-100 \mug de antígenos de proteínas, preferiblemente 5-50 \mug, y más típicamente en el intervalo 5-25 \mug).The vaccine composition of the invention is preferably administered orally, intranasally or parenterally (including subcutaneous, intramuscular, intravenous injection, intradermal, transdermal). The right formulations for parenteral administration include injection solutions sterile aqueous and nonaqueous which may contain antioxidants, buffers, bacteriostatic and solute compounds that make the isotonic formulation with the recipient's blood; and suspensions sterile aqueous and non-aqueous which may include agents of suspension or thickening agents. The formulations can be present in unit dosage or dosage containers multiple, for example, sealed ampoules and vials and can be store in a freeze-dried condition that only requires the addition of the sterile liquid vehicle immediately before use. The vaccine formulation may also include adjuvants as described above. The dose will depend on the specific activity of the vaccine and can be determined perfectly through routine experimentation. It should be a amount that induces an immunoprotective response without effects Adverse and significant side effects in typical vaccines (typically 1-100 µg of protein antigens, preferably 5-50 µg, and more typically in the interval 5-25 \ mug).
Sin embargo, otro aspecto se refiere a una formulación de vacuna/inmunológica que comprende el polinucleótido de la invención. Tales técnicas se conocen en la técnica, véase, por ejemplo, Wolff y col. Science, (1990) 247: 1465-8.However, another aspect relates to a vaccine / immunological formulation comprising the polynucleotide of the invention. Such techniques are known in the art, see, for example, Wolff et al. Science , (1990) 247: 1465-8.
Las proteínas de la presente invención pueden administrarse en forma de vacunas subunitarias multivalentes en combinación con antígenos de otras proteínas de H. influenzae para conseguir una actividad bacteriana potenciada. También se pueden administrar en combinación con antígenos polisacáridos, por ejemplo, la cápsula de polisacárido PRP (preferiblemente conjugado a una proteína tal como toxoide de tétanos) de H. influenzae b. Para la administración combinada con epitopes de otras proteínas, la proteína de la invención se puede administrar separadamente, en forma de una mezcla (por ejemplo dentro de una preparación de vesícula de la membrana externa) o en forma de polipéptido conjugado o de fusión genética. El conjugado se forma a través de técnicas convencionales para acoplar materiales proteínicos. Las proteínas de la invención se pueden usar junto con antígenos de otros organismos (por ejemplo, encapsulados o no encapsulados, bacterias, virus, hongos y parásitos). Por ejemplo, las proteínas de la invención son útiles junto con antígenos de otros microorganismos implicados en otitis media y otras enfermedades. Entre estas se incluye Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyrogenes del grupo A, Staphylococcus aureus, virus respiratorio sincitial y Moraxella catarrhalis.The proteins of the present invention can be administered in the form of multivalent subunit vaccines in combination with antigens of other H. influenzae proteins to achieve enhanced bacterial activity. They can also be administered in combination with polysaccharide antigens, for example, the PRP polysaccharide capsule (preferably conjugated to a protein such as tetanus toxoid) of H. influenzae b. For administration in combination with epitopes of other proteins, the protein of the invention can be administered separately, in the form of a mixture (for example within a vesicle preparation of the outer membrane) or in the form of a conjugate or genetic fusion polypeptide. The conjugate is formed through conventional techniques to couple protein materials. The proteins of the invention can be used together with antigens of other organisms (for example, encapsulated or non-encapsulated, bacteria, viruses, fungi and parasites). For example, the proteins of the invention are useful together with antigens of other microorganisms involved in otitis media and other diseases. These include Streptococcus pneumoniae , Streptococcus pyrogenes group A, Staphylococcus aureus , respiratory syncytial virus and Moraxella catarrhalis .
La evaluación de las proteínas de la invención como vacunas potenciales contra la otitis media causada por ntHi se puede realizar en un modelo animal de chinchilla (documento WO 99/64067). Este modelo imita el desarrollo de la otitis media en niños y se basa en las sucesivas administraciones intranasales de adenovirus y ntHi en una semana aparte. En estas afecciones, después de la colonización de la nasofaringe, la bacteria es capaz de invadir el oído medio a través de la trompa de Eustaquio. Una vez allí, ntHi proliferará e inducirá un proceso inflamatorio similar al que se observa en los niños.The evaluation of the proteins of the invention as potential vaccines against otitis media caused by ntHi can be performed in an animal model of chinchilla (WO 99/64067). This model mimics the development of otitis media in children and is based on the successive intranasal administrations of adenovirus and ntHi in a separate week. In these conditions, after colonization of the nasopharynx, the bacteria is able to invade the middle ear through the eustachian tube. Once there, ntHi will proliferate and induce an inflammatory process similar to that seen in children.
Para la evaluación de las vacunas, para entonces la chinchilla se ha inmunizado activamente, son demasiado viejas en el momento de la exposición para ser inoculadas por vía intranasal con ntHi: incluso con una preinfección con adnovirus, ninguna de ellas desarrollará la otitis media. Como vía de exposición alternativa, se usa una inoculación directa de la bacteria en el oído medio (bulla) a través del cráneo. También se pueden usar protocolos pasivos de transferencia/exposición para evitar exposiciones transbulbares necesarias.For the evaluation of vaccines, by then chinchilla has been actively immunized, they are too old at the time of exposure to be inoculated intranasally with ntHi: even with a pre-infection with adnovirus, none of them will develop otitis media . As an alternative route of exposure, a direct inoculation of the bacteria in the middle ear (bulla) through the skull is used. Passive transfer / exposure protocols can also be used to avoid necessary transbulbar exposures.
Con todos estos tipos de exposiciones, se puede destacar la gravedad de la enfermedad mediante observación otoscópica (a través del oído externo) o timpanometría, que evalúa el nivel de inflamación en el oído medio o cambios en la presión del oído medio y presencia de fluido en el oído medio, respectivamente. La eficacia de una vacuna se determina mediante la reducción de la gravedad y/o la duración de la inflamación y la reducción de la colonización en el oído y la nasofaringe.With all these types of exhibitions, you can highlight the severity of the disease by observation otoscopic (through the outer ear) or tympanometry, which evaluates the level of inflammation in the middle ear or changes in pressure of the middle ear and presence of fluid in the middle ear, respectively. The efficacy of a vaccine is determined by the reduction of severity and / or duration of inflammation and reduction of colonization in the ear and nasopharynx.
Las vacunas de la invención pueden evaluarse más examinando si las proteínas de la invención inhiben la adhesión de ntHi a las células epiteliales de la garganta de la chinchilla, y si pueden prevenir la colonización de la nasofaringe mediante ntHi in vivo. La colonización de la nasofaringe es una etapa inicial requerida para el desarrollo de la otitis media, por tanto, esta inhibición de colonización también ayudará a inhibir el desarrollo de la otitis media.The vaccines of the invention can be further evaluated by examining whether the proteins of the invention inhibit the adhesion of ntHi to the epithelial cells of the throat of the chinchilla, and whether they can prevent colonization of the nasopharynx by ntHi in vivo . Colonization of the nasopharynx is an initial stage required for the development of otitis media , therefore, this inhibition of colonization will also help to inhibit the development of otitis media .
<110> François - Xavier Berthet<110> François - Xavier Berthet
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